Zur Solifluktionsgrenze in den Gebirgen Japans — erdkunde

ZUR SOLIFLUKTIONSGRENZE IN DEN GEBIRGEN JAPANS

Ludwig Ellenberg

Mit 3 Abbildungen und 2 Photos

Summary: Concerning the solifluction boundary in the mountains of Japan.

Japan may be divided into four periglacial morphological regions (fig. 2). Region 1 is an area of cool winters and heavy snowfall where periglacial forms seldom appear and then hardly ever below the timber-line. Region 2, in central Hokkaido, has a cold winter climate. In most parts the

terrain in gently sloped and strongly influenced by peri glacial processes. Region 3 is distinguished by a cool winter climate and little snowfall. Here, periglacial forms are not widely spread, but they reach far below the timber-line, e. g.

in central Honshu by approx. 800 metres and in north-east Hokkaido by approx. 1200 metres. In region 4, an area with a mild winter climate, periglacial forms are of little

importance.

In Japan the appearance of periglacial forms at a relativ ely low altitude and below the timber-line is related to the marked seasonal differences of temperature. At a level where woods can thrive in warm and humid summers, peri

glacial forms (especially sorted steps, -rings, -nets and stripes) may appear in relatively cold winters, provided that the soil is not protected by dense plant or snow cover.

Therefore the lower boundary of the periglacial stage in Japan is more difficult to define than in European mountain ranges; it also has a different qualitative significance.

The knowledge gained as a result of investigations in Ja pan is compared with that of conditions in the north-eastern Appalachians, where the climate is very similar to that of

Japan in region 3. Here, too, periglacial forms appear regularly within the upper woods.

As a preliminary hypothesis it is assumed that within the perenially humid, temperate and subtropical climate zones one may generally differentiate between the following

regions (fig. 3):

1. Mountain ranges with a difference of less than 15 ?C between the average temperature of the warmest and cold

est months (temperature amplitude) and a lower boundary of the periglacial stage above the timber-line.

2. Mountain ranges with a temperature amplitude be tween 15? and 22 ?C and a lower boundary of the peri glacial stage at the altitude of the timber-line.

3. Mountain ranges with a temperature amplitude above 22 ?C and a lower boundary of the periglacial stage below the timber-line, i. e. with periglacial forms appearing regu larly within the upper woods. So far mountain ranges of region 3 have been studied the least.

Das Klima in den Gebirgen der gemafiigten humi den Beiten ist grofienteils humid, hinsichtlich der ther mischen Verhaltnisse jedoch sehr unterschiedlich, nam

lich:

1. ausgepragt ozeanisch mit ausgeglichenem Jahres

gang der Temperatur; die Differenz der Mittel tempe

raturen der warmsten und kaltesten Monate (Tempe

ratur-Amplitude) ist kleiner als 15 ?C.

2. abgeschwacht ozeanisch mit einer Temperatur

Amplitude zwischen 15 ? und 22 ?C.

3. thermisch kontinental mit Unterschieden der sommerlichen und winterlichen Temperatur, die 22 ?C iibersteigen. Solche Bedingungen sind nicht nur im

Innern der Kontinente, sondern auch an ihrer Ostseite gegeben.

Die Unterschiede im thermischen Jahresgang (Abb. 1) wirken sich auf die Art und Hohenlage der Solifluk

tionsgrenze1) aus und gestatten eine verschiedene Glie

derung der morphologischen Hohenstufe, die durch solifluidale Prozesse bestimmt oder zumindest mitge

staltet wird.

?c

20 -

/^\.

-8 '^^/ \?

-12 -

I I_l i_I_I_I_I_I_I_L_

Jan. Marz Mai Juli Sept. Nov.

Temperatur schwankung -Schottland Ben Nevis 600m 9,9?C

.Alpen Forno Obs. 2200 m 15,8?C

-Honshu Kirigamine 1925 m 26,0?C

-Hokkaido Obihiro 41 m 31,2?C

Abb. 1: Jahresgang der Temperatur in Schottland, den Al pen und Japan

Temperature regime in Scotland, the Alps and Japan

In Schottland (als Beispiel fiir den 1. Fall)

verlauft die auf etwa 50-100 Hohenmeter erkennbare

Solifluktionsgrenze im Mittel 150 bis 300 m iiber der klimatischen Waldgrenze. Solifluktionserscheinungen

innerhalb der Waldstufe gehoren hier zu den grofien Ausnahmen. Im Bereich der 300 bis 600 m. ii. M. gele

genen Waldgrenze ist keine Solifluktionsflecken-Region

!) Nach H. Poser (1954, S. 173) ist die Solifluktions grenze durch das unterste geschlossene Vorkommen der Solifluktionserscheinungen bestimmt; nach P. Hollermann (1964, S. Ill) liegt sie dort, wo eindeutige Formen der Hangsolifluktion auf alien dafiir geeigneten Boschungen

zuerst regelhaft auftreten. Zum Begriff Solifluktionsgrenze, bzw. Strukturbodengrenze siehe auch C. Troll (1944), W.Klaer (1962), S. Hastenrath (1960), K. Kaiser (1965),

C. Rathjens (1965), K. Graf (1973) u. a.

ausgebildet. Die Untergrenzen von Solifluktionser

scheinungen und Strukturboden konnen nahe zusam menriicken oder sogar zusammenfalien (D. Kelletat

1970).

Fiir die europaischen Alpen (2.) lafit sich die modellartige Gliederung von P. Hollermann (1967, p. 174/175) heranziehen: Im Bereich der obersten Waldstufe und etwas iiber sie hinaus reichend treten

Solifluktionserscheinungen fleckenweise und nur bei iiberdurchschnittlicher Begiinstigung auf. Die soliflui dale Bodenversetzung ist hier eine Ausnahme. Ober halb der eigentlichen Solifluktionsgrenze, die meist im Bereich der Waldgrenze anzusetzen ist oder wenig

iiber ihr liegt, beginnt eine Hohenstufe, in der Formen der gebundenen und gehemmten Solifluktion vorherr

schen. In noch hoherer Lage, im Bereich der sich auf

losenden Vegetationsdecke, treten diese Formen zwar

noch auf, doch zu ihnen gesellen sich audi Formen der ungebundenen Solifluktion mit Strukturboden, die oberhalb der Rasenobergrenze dominieren. In grofiter

Hohenlage treten Solifluktionsformen nur noch spar

lich auf, weil die Steilheit des Reliefs und der Mangel an Feinerde sowie perennierender Schnee oder Eis eine derartige Formbildung hemmen.

Fiir Gebirge im humiden, aber nicht kontinentalen Bereich der gemafiigten Zone scheinen die fiir Schott

land und die Alpen genannten Verhaltnisse allgemein giiltig zu sein (siehe z. B. zitierte Lit. bei K. Graf 1973).

Der Habitus der Periglazialstufe in Gebirgen mit

ausgepragt kontinentalem Jahresgang der Temperatur

wurde bisher selten beschrieben und soli hier am Bei spiel von Japan2) dargestellt werden.

/. Periglazialmorpbologische Gliederung Japans Die periglazialmorphologischen Verhaltnisse sind in den japanischen Gebirgen nicht einheitlich. Ihre regio nalen Verschiedenheiten (Abb. 2) sind klimabedingt und werden durch das Relief modifiziert.

1. In West-Hokkaido sowie im nordlichen und zentralen Teil von Ura-Nippon sind die Sommer feucht und warm (Hokkaido) bzw. heifi (Ura Nippon) und die Winter sehr schneereich und relativ kalt (Hokkaido, Januar im Tiefland

?8 0 bis ?2 ?C), bzw. kiihl (Ura-Nippon, Januar im Tiefland ?2 ? bis 2 ?C). Beobachtungen an den Ber

gen Rishiri, Yotei San, Chokai San, Shirouma Dake und Haku San (L. Ellenberg 1976c) lassen folgende

Gemeinsamkeiten erkennen:

2) Japanische Autoren, besonders K. Kobayashi und T. Koaze bcfafiten sich bei ihren periglazialmorpholo

gischen Untersuchungen vorwiegend mit den Einzclformen und ihrer Entstehung, weniger mit der Hohenlage der Soii fluktionsgrenze. Wenn sie diese iiberhaupt erwahnen, setzen sie sie meist mit der klimatischen Waldgrenze in Analogie zu Ergebnissen europaischer Arbeiten gleich.

( SsACHALIN

|SI|1 1. Region (/y

SvORX 2. Region R h. .17lg Ueakan Dake 1501

^^S^ O D^^;^\n *

raL Rausu Dake^~~

SSS^N 3. Region liSsSt^ifitf/^7

4. Region H0KKAID?^^^^^^

Erlauterung im Text rout san

1893^^^^^^^^san

500 km EsBb Apoi Dake 811

Zahlen = Berghohen in m 6?|sl

JgHaiSSV' '9 San 2041 iP2 Chokai San

2230^^^

Hayachine Sa" 1914

Shirouma Dake 2933?J8L<a^^^W\VVv!y

^x*5^M^^^\^S^SS^^^^^/r,ga/n;f'81925 35?

vi^j^ Hachijo Fuji 854

?<?&Aso San 1592

<jrp7 KYUSHU P&WiG ?G^iUS Abb. 2: Periglazialmorphologische Gliederung Japans

Peri-glacial morphological division of Japan

Periglazialformen treten-vom Schnee unterdriickt

sparlich auf und zwar fast niemals unterhalb der kli matischen Waldgrenze. Oberhalb derselben sind Peri glazialformen (meist Terrassetten und Biilten) auf windexponierte und/oder fruh ausapernde Standorte

beschrankt.

2. In Zentral-Hokkaido sind die Som mer feucht und warm und die Winter schneereich

und sehr kalt (Januar im Tiefland ca. ?10 ?C).

Beobachtungen im Gebiet des Daisetsu San (T. Koaze 1958, 1965; L. Ellenberg 1976b, u. a.) zeigen gene rell:

Periglazialformen sind weit verbreitet und treten haufig auf. Die Untergrenze von Periglazialprozessen fallt nicht mit der klimatischen Waldgrenze zusammen,

sondern liegt tiefer. Strukturboden, Terrassetten und

Biilten liegen, je nach Schneeverhaltnissen, Vegetation, Substrat und Relief oft dicht nebeneinander in glei

cher Meereshohe.

3. In Ost-Hokkaido sowie im nordlichen und zentralen Teil von Omote-Nippon sind die Sommer wie in der erstgenannten Region feucht und warm (Hokkaido) oder heifi (Omote-Nippon), die Winter jedoch relativ schneearm und kalt

(Hokkaido, Januar im Tiefland ?10 ?C bis ?4 ?C), bzw. kiihl (Omote-Nippon, Januar im Tiefland ?4 ?C bis 4 ?C). Beobachtungen an den Bergen Rausu Dake, Meakan Dake, Apoi Dake, Iwate San, Hayachine San, Kirigamine, die in Abschnitt II auf gefiihrt werden,

zeigen folgende Obereinstimmung:

Periglazialformen treten nicht haufig auf, sind aber weiter verbreitet als in der 1. Region. Die Formung

vollzieht sich regelhaft auch weit unterhalb der Wald grenze, sofern die Pflanzendecke nicht zu dicht ausge bildet ist. Strukturboden und andere Solifuktionsfor men sind in ihrer Auspragung und Haufigkeit wie in

der 2. Region nicht nach der Hohenlage gestuft. Die fiir die Alpen giiltige innere Gliederung der Perigla zialstufe lafit sich hier nicht beobachten.

4. Im westlichen Teil von Ura- und Omote-Nippon sowie in Shikoku und Kyushu sind die Sommer feucht und heifi und die Winter unterschiedlich feucht, aber uberall schnee

arm und mild (Januar im Tiefland ?2 ?C bis 10 ?C). Erwartungsgemafi zeigten Beobachtungen auf Hachijojima und am Aso San folgende Tatsachen:

Im allgemeinen treten Periglazialformen wegen

mangelnder Winterkalte nicht auf. Ansatze von Peri glazialprozessen wirken auf windexponierten Grat

und Gipfellagen.

Bei dieser Gliederung Japans in vier periglazial morphologische Regionen wurde die Bedeutung des Kammeises (jap. shimobashira) nicht beriicksich tigt. Morphogenetisch wichtige Prozesse werden in winterlich milden bis kiihlen und schneearmen Klima

durch Kammeis induziert, also im sudlichen Teil der 3. und in grofien Teilen der 4. Region (Y. Daigo 1947, M. Schwind 1967, L. Ellenberg 1974 a).

//. Beobachtungen an Bergen im winterlich schneear

men, kiihlen bis kalten Bereich Japans (3. Region) Der Rausu Dake (Lokalisation der Berge in Abb. 2) ist ein 1661 m hoher Vulkan, an dem bis 1200 m ii. M. dichte Mischwalder mit Zwergbambus (Sasa) als Unterwuchs vorherrschen. Dariiber werden die Hange mehr und mehr von Latschen (Pinus pu mila) eingenommen. Uber 600 m Hohe sind an den Baumen an der S-Seite des Berges, die wahrend des Winters im Windschatten liegt, Verformungen durch

Schneedruck erkennbar. Bei 900 m treten an der S-Seite

auf einer Verflachung vulkanische Dampfe aus; schwe felhaltiges Wasser hat hier die Vegetation bis auf we nige Reste zerstort. Im andesitischen Schutt finden sich

15-25 cm weite Steinpolygone, nicht tiefer als 5 cm sortiert und nur dann deutlich sichtbar, wenn die In nenflache feucht ist. Die Komponenten der Schutt

umrandungen haben maximale Langen von 3-6 cm.

Bei leichter Neigung des Gelandes konnen streifen artige Sortierungen entstehen. Die beschriebene Flache war bei der Beobachtung seit einem Monat schneefrei.

In grofierer Meereshohe, wo Periglazialformen wenig

iiberraschen, kommen sie uberall dort vor, wo Pinus

pumila wegen heftiger sommerlicher S-Winde fehlt und der Schutt nicht ausschliefilich grobe Fraktionen aufweist. Noch unterhalb der Geholzgrenze hat sich

unter diesen Bedingungen eine 4 ha grofie Hangpartie

mit Terrassetten gebildet.

K a w a y u Onzen ist ein niedriges Hiigelland zwischen Rausu Dake und Meakan Dake mit sehr

liickenhafter Pflanzendecke, das nur 170 m ii. M. liegt.

Heifie Quellen (Onzen) treten an mehreren Stellen

zutage und Fumarolentatigkeit ist haufig. Im engsten

Umkreis dieser heifien und giftigen Exhalationen kon nen keine Pflanzen gedeihen. Etwas abseits wachst

fleckenweise Pinus pumila auf den Schuttflachen. Kra henbeere (Empetrum) und Sumpfporst (Ledum pa lustre) erganzen die Bestande und vermitteln den Ein

druck einer bodensauren Zwergstrauchheide. Erst au

fierhalb des vulkanischen Einflusses gesellen sich Birken dazu und schliefilich Fichten mit Farnen als Unter

wuchs. Die den Fumarolen am nachsten gelegenen

Latschengebiische sind durch 1-5 m breite, unbewach

sene Schuttflachen getrennt (Komponenten meist zwi

schen 2 und 5 cm, Feinmaterial fast fehlend). In diesen karin man polygonale und ringformige Sortierungen

mit Durchmessern von etwa 20 cm finden. Anscheinend

handelt es sich hauptsachlich um Horizontalverschie

bungen, die von Initialzentren ausgehen. Die Sortie rungsformen liegen auf einem sanft abgedachten

Schuttfacher. Wirkung fliefienden Wassers ist vielerorts festzustellen, und eine von Zeit zu Zeit erfolgende

Umlagerung der obersten Schuttpartien scheint eine bessere Auspragung der Sortierungen zu verhindern.

In der oberen Waldstufe des Meakan Dake

wachsen Latschen, Birken, Haseln, Kiefern und Eiben.

Die scharf ausgepragte Waldgrenze ist nicht klima bedingt, sondern wurde durch vulkanische Einfliisse und Ungunst des Substrats herabgedriickt und liegt bei nur 1000 m ii. M. Unmittelbar iiber ihr setzen Perigla

zialformen ein. Bremsblocke (P. Hollermann 1964,

p. 77) liegen an den fast vegetationsfreien Schutthan

gen verstreut. Ihre Durchmesser betragen 40-80 cm;

Stau-Schuttwalle an ihrem oberen Ende sind weniger gut ausgebildet als freie Flachen unterhalb, die kein grobes Material zeigen und bis zu 2 m lang sind. Die

Hindernisse werden von den groben Schuttkomponen ten umflossen. An vielen nicht zu steilen Hangpartien

(bis zu 25 ?

Neigung) breiten sich Felder von Stein

streifen aus. Sie sind in etwa 1230 m ii. M. am deut

lichsten ausgepragt. Nirgends sind die Streifen aufge wolbt; nur andeutungsweise erhebt sich der kantige

Grobschutt stellenweise hoher als das Feinmaterial.

Der Streifenabstand betragt maximal 12 cm (Photo 1).

Feine Partikel mit weniger als 5 mm im Durchmesser konnen mit den Handen abgehoben werden und sind ungefahr 3 cm tief in die Grobschuttunterlage einge

bettet. Aufierhalb der Feinmaterialanreicherung errei chen die Komponenten 8 cm Durchmesser. An der W-Seite des Berges fehlen Sortierungen in Form von

Steinstreifen, hingegen finden sich an einigen Stellen zwischen grofien Andesitblocken unregelmafiige Trep penboden, am deutlichsten bei 1380 m. Wiirde man das

Photo 1: Steinstreifen am Meakan Dake auf 1230 m ii. M.

Pflanzendecke durch vulkanischen Einflufi zerstort Sorted stripes on Meakan Dake (1230 m ab. s. 1.). Vege tation cover devasted by vulcanism

Gefalle des Hanges ausgleichen, ware er 42 ? steil. Un ter dem groben Material auf den einzelnen Horizon talflachen steht ab 2-5 cm Tiefe nur noch feines Ma terial an; das grobe ist an den Vegetationskanten der Stufenstirnen angereichert. Auch unterhalb der Wald grenze finden sich stellenweise solche Stufen, und zwar

auf sparlich bewachsenen Flachen.

Der A p o i Dake ist ein aus Serpentin aufgebau ter Vorberg der Hidaka Range. Er steigt iiber den Kiistenterrassen des Kap Erimo bis 811 m auf. Der Einflufi sommerlicher Winde aus S und SW macht sich

oberhalb des Fichten- und Kiefernwaldes bemerkbar und lafit an Hangen und Graten ab 360 m ii. M. nur einen Rasen (Hypocboero-Caricetum, T. Ohba 1968) gedeihen. Eingeschaltet sind dort einige Terrassetten,

umstanden von Latschen, Birken, Haseln und Larchen.

An einem 26 ? geneigten Hang, der gegen SW abfallt, sind die Stufen unregelmafiig ausgebildet. Isolierte Kanzeln herrschen vor; die Sortierungstiefe mifit maximal 6 cm. Einfliisse von Spulprozessen sind fest

zustellen; z. B. sind Rasenkanten durchbrochen und er

moglichen Schutt-Transport von den Barflachen hang abwarts. Die Formen zeigen grofie Ahnlichkeit mit de nen auf Cheju Do in Siidkorea (L. Ellenberg 1976 a).

Oberhalb der Gebiete mit Periglazialformen wachst

an windgeschiitzten Standorten wieder geschlossener

Wald.

Im 17. Jh. hatte der Iwate San seine letzten Eruptionen. Heute aufiert sich vulkanische Aktivitat

in Fumarolen am Hauptkrater und einigen Hangpar tien, erganzt durch mehrere Onzen. Der Vulkan be steht aus andesitischem Material, das z. T. pyroklasti

schen Schutt bildet. Stellenweise ist er mit verwitterter Asche vermengt. Uber Amahari Onzen wurde bei

1190 m der Wald durch Fumarolentatigkeit auf natiir iiche Weise vollstandig vernichtet. Im Nahbereich der Schwefelquellen ist das Substrat extrem sauer und ve getationsfrei. Nur einzelne Steine sind flechteniiberzo gen. Auf horizontalen Flachen erfolgen hier Frostsor tierungen in Form von Steinpolygonen mit geringem Durchmesser. Etwas abseits der Quellen, aber noch im Bereich haufig auftretender Dampfwolken, tragen Hange nur schiitteren Bewuchs von Seggen. Hier konn

ten sich Terrassetten bilden, bei denen die Vegetation zu girlandenformigen Sichelkanten angeordnet ist

(Photo 2). Sie bedecken alle Hange zwischen 10 ? und 30? Neigung. Grobmaterial (Durchmesser bis 5 cm) ist iiber verwitterter Asche angereichert, die von 3 cm Tiefe an homogen und feinkornig erscheint. Oberhalb

der Waldgrenze treten wegen des sehr locker gepack

ten, wasserdurchlassigen Schutts nur ganz vereinzelt

Periglazialformen auf. Dieser Befund ist ahnlich wie am Fuji San (3776 m), der trotz seiner grofien Hohe fast frei von Periglazialformen ist.

Der 1914 m hohe Hayachine San sitzt einem W-E-verlaufenden Grat auf und bildet die hochste Erhebung des Kitakami-Berglandes, das aus palaozoischen Gesteinen aufgebaut ist, Fichten und Laubbaume mit dichtem Zwergbambus-Unterwuchs

herrschen an der S-Seite bis 1400 m vor. Daruber ge sellen sich haufiger Tannen hinzu und - besonders im Bereich grofier Blocke - Latschen mit Umrahmungen von Rhododendron. Nur bis maximal 1600 m ii. M.

steigt der Wald an den Hangen empor, und seine ober sten Partien zeigen Schadigungen durch den sommer lichen Wind. In geschiitzten Rinnen kann dichter, buschiger Bewuchs bis zum Grat ansteigen. Uber und unter der windbeeinflufiten Waldgrenze finden sich zwischen den Blocken einige kleine Flachen mit Terras setten. Diese bedecken jedoch Hangpartien nie geschlos sen wie am Apoi Dake, denn der hier anstehende Ser pentin zerfallt in viel grofiere Bruchstiicke, die die Aus bildung von Periglazialformen erschweren. Auf Bar flachen zwischen Latschengebuschen sind einige Stein

polygone entstanden. Ihre Durchmesser liegen durch weg unter 25 cm. Das an den Seiten angereicherte

Material (Durchmesser bis 3 cm) reicht in schmalen Rissen maximal 4 cm tief. Bei leichter Hangneigung

verzerren sich die Polygone in Richtung der Fallinie.

Der Gipfelgrat ist an felsigen und windexponierten Standorten vegetationsfrei, im ubrigen aber dicht mit

Photo 2: Girlandenformige Terrassetten am Iwate San bei 1190 m. Wald durch Fumarolentatigkeit zerstort Small garland-like solifluction terraces on Iwate San (1190 m). Forest devasted by fumaroles activity

Latschen bestanden. Periglazialformen treten seltener

auf als an der S-Abdachung. Die N-Seite ist steil und liegt vollig im sommerlichen Windschatten. Der Wald reicht hier bis zum Grat hinauf, 300 m hoher als an der gegeniiberliegenden Seite. Periglazialformen konn

ten an diesem Waldhang nirgends gefunden werden.

Das Kirigamine-Bergland ist aus Ande siten aufgebaut und z. T. von Aschen des Norikura Dake und Ontake uberweht worden. Es reicht bis

1925 m ii. M. Von 1600 m an aufwarts gibt es Wald nur in Form junger Aufforstungen, obwohl die klima tische Waldgrenze ca. 700 m hoher als der Gipfel lie gen wiirde. Neben vermoorten Senken ist die vom Relief her wenig akzentuerte Bergregion von Grasland

bedeckt, dessen Entstehung zumindest teilweise anthro

pogen ist (A. Miyawaki, T. Ohba et al 1967). Anrisse in der Pflanzendecke sind ab 1760 m haufig festzustel len. Terrassetten gibt es oberhalb 1800 m. Es handelt sich meist um Stufen mit unbewachsenen, bis 150 cm breiten Horizontalflachen und bis 100 cm hohen, dicht bewachsenen Steilhangen. Das grobe Material ist in

den obersten 8 cm angereichert. An einigen Terrassen

vollzieht sich nach Starkregen eine Umformung durch Abspiilung. Grobes Material wird durch Breschen in

den Vegetationskanten auf tiefere Flachen hin abtrans

portiert. Die winterliche Verlagerung und Sortierung der Gesteinsfragmente auf den Barflachen durch Kammeis und Eislamellen wurde von M. Takebe

(1973) nachgewiesen. Von 75 durch K. Kitazawa (1969) erfafiten Formen liegen 57 an windexportierten Hangen. Beim Aufreifien der Pflanzendecke scheint der

Wind ein wesentlicher Faktor zu sein. An den Innen kanten der Terrassen flachen wird seine Wirkung auch

an scheinbar vollkommen ausgebildeten Formen deut

lich: eine ruckwartige Vergrofierung der Horizontal flachen durch Ausblasen der anstofienden Hangpar tien kann beobachtet werden. Rasenabschalung (C.

Troll 1973) ist im schneearmen Japan ubrigens auch im Tiefland ein wichtiger Prozefi (L. Ellenberg 1974 a).

Periglazialformen finden sich auch an dem nur we nige Kilometer westlich gelegenen Hachibuse Y a m a , der beziiglich Hohe, Relief, Klima, geolo

gischen Verhaltnissen und Vegetation dem Kirigamine

ahnelt. Hier herrschen ebenfalls Terrassetten vor. Da

neben sind aber auch Formen der ungebundenen Soli fluktion nicht selten. K. Kobayashi (1956) untersuchte Steinstreifen in 1650 m Hohe ii. M. und wies ihre rezente Weiterbildung nach. M. Takebe (1973) stellte die Verbreitung der Formen (stone rings, -pits, -pave

ments, -terraces, -stripes, -garlands, block streams) in

einer Kartenskizze dar und mafi die durch Auffrieren und Schmelzen vollzogenen Bewegungen in Sortie

rungsformen.

Es lafit sich zusammenfassend feststellen, dafi Peri glazialformen in Japan sparlicher auftreten als bei spielsweise in den europaischen Alpen. Diese Tatsache erklart sich aus leicht einsehbaren Griinden:

1. Die Berge erreichen nicht alpine Hohen und die rezente Schneegrenze wird nirgends erreicht. Sie lage im zentralen Teil Honshus ca. 300 m iiber dem Fuji San bei etwas iiber 4000 m ii. M.

2. Stratovulkane, die den Grofiteil der japanischen Berge darstellen, weisen steile Hange auf, die fiir die Entstehung von Periglazialformen ungiinstig sind.

Pragnant konnen Frostwechselprozesse hier nur in der Kraterregion wirken.

3. Auch bei nichtvulkanischen Bergen iiberwiegen steile Abdachungen. Einerseits ist das durch die relativ geringe, auf die Gipfelregion beschrankte glaziale

Reliefpragung wahrend des Quartars zu erklaren, an

derseits durch die starke fluviatile Abtragung (hohe Niederschlage, die z. T. als Starkregen niedergehen)

bei grofier tektonischer Aktivitat.

4. Die Substratverhaltnisse sind haufig ungiinstig.

Im lockeren Andesitschutt z. B. versickert das Wasser

und lafit Frostprozesse weniger effektiv erscheinen.

5. Die lange Andauer machtiger Schneedecken -

dies gilt besonders fiir die 1. Region - verhindert die Einwirkung des Frostes auf den Boden.

6. Die sommerliche Formung durch Spiilprozesse

infolge von Starkregen kann entstandene Periglazial formen nicht nur umgestalten, sondern sogar teilweise vernichten.

7. Die Pflanzendecke ist in der oberen Waldstufe und oberhalb der klimatischen Waldgrenze wegen der

in Japan fast fehlenden Bergweidewirtschaft relativ

geschlossen und beeintrachtigt frostinduzierte Boden

bewegungen bzw. mildert die Wirkung des Frostes am und im Boden.

So gestalten Periglazialprozesse das Relief nur in bescheidenem Ausmafi. An geeigneten Stellen wirken

sie sich jedoch auch weit unterhalb der Waldgrenze

aus. Strukturboden, verschiedene Arten von Terrasset

ten und Girlandenboden und selbstverstandlich auch Biilten sind in Zentral-Honshu iiber 1800 m, in Nord Honshu iiber 1000 m, in Siidost-Hokkaido iiber 300 m

und in Nordost-Hokkaido sogar in Meereshohe zu

finden. Periglazialformen treten also innerhalb der

oberen Waldstufe auf, sofern die Pflanzendecke ihrer Anlage kein zu grofies Hindernis entgegenstellt. Der

Abstand zwischen Waldgrenze und Untergrenze mog lichen Auftretens der Formen vergrofiert sich von ca.

800 m in Zentral-Honshu (Waldgrenze 2600 m ii. M.) auf ca. 1200 m in Nordost-Hokkaido (Waldgrenze

1200 mu. M.).

Ursache des Auftretens von Periglazialformen un

terhalb der klimatischen Waldgrenze

In Schottland kommen Periglazialformen unterhalb der Waldgrenze kaum, in den europaischen Alpen nur in bescheidenem Umfang vor. Warum greifen Perigla zialprozesse in Japan allgemein so tief in die Wald stufe hinunter?

Die feuchten und zugleich warmen Sommer in Ja pan (August-Mittel im Tiefland von Zentral-Honshu 26 ?C, in Nord-Honshu 23 ?C, in Zentral-Hokkaido 20 ?C) gestatten Waldwuchs bis in relativ grofie Hohe,

Fiir die Obergrenze des Waldes ist in erster Linie die Lange der Vegetationsperiode und die Menge der som merlichen Warmezufuhr entscheidend. Die kalte Jah

reszeit (Januar-Mittel im Tiefland von Zentral-Hon shu 0 ?C, in Nord-Honshu ?5 ?C, in Zentral-Hok

kaido ?10 ?C) hat zwar Einflufi auf die Artenzusam

mensetzung der Bestande in der oberen Waldstufe,

nicht jedoch auf ihre Hohenlage.

Periglazialformen dagegen entstehen in der kalten Jahreszeit und die Untergrenze ihres moglichen Auf tretens bestimmt die winterliche Kalte. Bei den grofien Jahresamplituden der Temperatur in Japan reichen formbildende Periglazialprozesse bis in die Waldstufe hinunter. Das Hinabreichen unter die klimatische Waldgrenze ist um so betrachtlicher (von 800 bis 1200 m), je grofier die Temperaturdifferenz zwischen Som mer und Winter ist (von ca. 26 ?C bis iiber 30 ?C).

Die ungleich grofien Amplituden im Jahresgang der

Temperatur gestatten es meines Erachtens, die unter

schiedlichen periglazialmorphologischen Verhaltnisse in Schottland, den europaischen Alpen und Japan (bzw.

in den einleitend genannten Kontinentalitatsbereichen) befriedigend zu erklaren. In Schottland bilden bei kleiner Temperaturamplitude Wald und Solifluktions

formen voneinander getrennte Hohenstufen, d. h. die

Solifluktionsgrenze liegt oberhalb der klimatischen Hohengrenze des Waldes. In den Alpen reicht der

Wald wegen hoherer Sommertemperaturen bis in gro

fiere Meereshohe empor. Aber auch der hohenwartige Schwankungsbereich periglazialer Prozesse vergrofiert

sich. Die Solifluktionsgrenze fallt oft mit der heutigen

Waldgrenze zusammen oder liegt nahe oder unter ihr.

Hierbei spielen moglicherweise anthropogene Verande rungen der Waldgrenze eine Rolle. In beiden Fallen bildet sich eine Untergrenze der Solifluktion, die im Gelande erkennbar bleibt, auch wenn sie nicht durch

gehend zu verfolgen ist.

Anders sind die Verhaltnisse in Japan, wo die Un

tergrenze der Solifluktionserscheinungen nicht selten

weit unterhalb der Waldgrenze liegt. Dichte Vegeta tion in der oberen Waldstufe verhindert allerdings die

Auspragung von Periglazialformen, deren Auftreten

ja an Stellen schiitter Pflanzendecke gebunden ist, au fier bei Formen der gebundenen Solifluktion. Daher kann man ihre Untergrenze meist nicht im Gelande

kartieren. Auch qualitativ ist sie anders einzuschatzen

als in Europa. In Japan spricht man besser nicht von einer periglazialen Hohenstufe und einer Solifluktions

grenze, sondern von

Periglazialerscheinungen, die bis

zu einer in der Waldstufe verlaufenden klimatischen

Untergrenze auftreten konnen.

Ein ahnliches Nebeneinander von dichter Waldvege tation und Periglazialformen an offenen Stellen, wie es von mir in den japanischen Gebirgen festgestellt wurde, ist in den boreal-kontinentalen Teilen Asiens

zu beobachten. Hier gilt die Vergesellschaftung von Taiga mit Periglazialformen seit langem als normal und zwar iiberall dort? wo die Temperaturdifferenz

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Abb. 3: Regionen mit unterschiedlicher Lage der Solifluktionsgrenze in den Gebirgen innerhalb der dauernd humiden Klimate des gemafiigt-subtropischen Raumes

Regions with varying position of the solifluctions in the mountains within the permanently humid climates of the temperate-subtropical area

zwischen Sommer und Winter grofiere Ausmafie an nimmt, als sie in Europa iiblich sind (siehe z. B. Karten p. 1010-1021 in B. Frenzel 1959).

IV. Parallelen in den norddstlichen USA

Wenn die dargelegte Erklarung fiir das Auftreten von Periglazialformen innerhalb der Waldstufe seine Richtigkeit hat, so sind in Gebirgen mit ahnlichem Klima wie in grofien Teilen Japans ahnliche Verhalt

nisse zu erwarten.

Die nordostlichen Appalachen entsprechen klima tisch dem nordlichen Omote-Nippon und Ost-Hokkai do. Sie sind dauernd humid, haben ahnliche Sommer

und Wintertemperaturen und einen ahnlichen Jahres

gang der Temperatur. Beispielsweise lafit sich das Kli ma von Portland (Januar-Mittel ?7 ?C, Juli-Mittel

19 ?C, Summe des Jahresniederschlags 1059 mm) mit dem von Kushiro in Ost-Hokkaido (Januar-Mittel

?7,1 ?C, Juli-Mittel 18,3 ?C, Summe des Jahresnie derschlags 1048 mm) gut parallelisieren.

Uber die periglazialmorphologischen Verhaltnisse in diesem Raum liegen einige Untersuchungen vor, von denen hier auf die von E. Antevs (1932), R. L. and F. Nichols (1936), C. S. Denny (1940), A. P. But ler Jr. and L. L. Ray (1946), R. S. Sigafoss and D. M. Hopkins (1951), M. T. U. Smith (1962) und A. L. Wasburn et al (1963) hingewiesen sei. Wie auch weiter nordlich auf Newfoundland (E. P. Henderson

1968) kommen hier tief gelegene Periglazialformen in nerhalb der Waldstufe vor.

Einem Berg im Innern von Nordost-Hokkaido entspricht in klimatischer Hinsicht der 1917 m hohe Mount Washington3) in New Hampshire

(44?16'NB, 71?18'WL). Eigene Beobachtungen an ihm sollen die aus der Literatur bekannten Befunde er

ganzen.

Zeitweilige Eigenvergletscherung haben in den stark metamorphen Serien Kare und Trogtaler geschaffen.

Die nordamerikanische Inlandeismasse, die zumindest zeitweilig die Presidential Range voll einbezog, ver

starkte die glaziale Gestaltung, so dafi heute breite Grate, flache behabige Sattel und sanfte Hange das Relief charakterisieren (R. P. Goldthwait 1940, 1970). Dieses Relief begunstigt die Anlage von Peri

glazialformen.

Weniger giinstig sind die grobblockig zerfallenden Felsen (mica-schist), zwischen denen sich nur wenig Feinmaterial gesammelt hat. So ist die blockiibersate Gipfelkuppe ganzlich frei von periglazialen Sortie

rungsformen, trotz sehr sparlichen Bewuchs. Immerhin

sind nordlich des Gipfels, z. B. bei Halfway House (1280 m) und Six Mile Post (1780 m), wo Laubwald

3) Klimadaten des Mt. Washington Observatory, 1917 m ii. M.

mittlere Jahrestemperatur ? 2,7 ?C Mitteltemperatur Februar ?14,6 ?C Mitteltemperatur Juli 9,5 ?C

Temperaturamplitude 24,1 ?C

Summe des Jahresniederschlags 1874 mm mittlere Windgeschwindigkeit 56,5 km/h

Nebel an mehr als 300 Tagen pro Jahr

noch in windgeschiitzten Senken wachst und im iibri gen ein liickenhafter Latschenbestand den Boden be

deckt, Terrassetten unregelmafiigen Aussehens und un

terschiedlicher Qualitat zu finden. Spiilprozesse schei

nen an der Ausgestaltung der Formen wesentlich mit

beteiligt zu sein. Sortierungsformen im Schutt kommen

vor, sind aber selten.

Bessere Bedingungen fiir die Entstehung von Peri glazialformen sind sudlich des Gipfels gegeben, wo der Wald in Hohen zwischen 1600 und 1700 m reicht. Am

oberen Ende von Tuckerman Ravine (1750 m) und bei Bot Spur (1830 m) oberhalb der Waldgrenze, aber auch in deren Hohe (1660 m) sowie in tieferer Lage findet

man deutliche Terrassetten und frostbedingte Sortie

rungen des Schuttmaterials, besonders grofiflachig bei Glen Boulder (1230 m). Die Treppenboden sind nie sehr regelmafiig, weil der Hang mit groben Blocken

uberstreut ist. Vor allem an windexponierten Frei

flachen nehmen sie aber innerhalb der oberen Wald

stufe zusammenhangende Areale ein. Auf Terrassen

flachen von iiber 50 cm Breite ist der Schutt regelhaft

sortiert, d. h., das Grobmaterial in den obersten 3 cm und an den Stufenstirnen angereichert.

V. Schlufifolgerung

Als Arbeitshypothese sei eine Karten skizze (Abb. 3) vorgelegt. In ihr sind die klimamor phologischen Zonen der dauernd humiden gemafiigten und subtropischen Klimate der Nord-Halbkugel nach H. Wilhelmy (1974) dargestellt und in drei Regionen

unterschiedlicher Temperatur-Jahresamplituden einge

teilt. Fur Gebirge, die in der 1. Klimagruppe liegen (Temp.ampl. kleiner als 15 ?C), liegt meiner Auffas sung nach die Untergrenze der Solifluktion mehr oder minder weit oberhalb der klimatischen Hohengrenze

des Waldes. In der 2. Region mit einer Temperatur

amplitude zwischen 15? und 22 ?C fallt sie mit der klimatischen Waldgrenze zusammen oder liegt in de

ren Bereich. In der wesentlich grofieren 3. Region mit Temperaturamplituden iiber 22 ?

(diese fehlt inner halb der gemafiigten Breiten auf der Siidhalbkugel)

reichen Periglazialformen in den Gebirgen regelhaft in die Waldstufe hinunter. Der Begriff der Solifluk tionsgrenze sollte hier also nicht unkritisch angewendet werden. Der Hohengurtel, in dem sowohl Wald als

auch Periglazialformen nebeneinander in guter Aus bildung vorkommen konnen, ist um so breiter, je gro

fier die jahrliche Temperaturamplitude ist.

Liter a tur

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VERANDERUNGEN DES MESOKLIMAS DURCH SIEDLUNGEN IM RAUM NEUSTADT/WEINSTRASSE

Mit 4 Abbildungen, 2 Photos und 2 Tabellen

Michael Geiger

Summary: Meso-climatic changes in the Weinstrasse re gion south of Neustadt.

This study covering a rurally-structured area is intended to complement what have become fairly numerous inves tigations of urban climates within cities and agglomeration areas.

Making use of mobile instruments for measuring temper atures, minima and maxima thermometers and infra-red aerial photography, an investigation was carried out into the meso-climatic changes in the Weinstrasse region south of Neustadt. Corresponding with the size of settlement temperature rises of between 0.5 ?C and 5 ?C were regis tered. Settlements lying within and in front of the valley funnels of the Pfalzerwald alter the natural circulation of air. They block the fresh air on arrival, and warm it up so that it no longer proceeds to the Rhine Plain. This inter

ference with the bioclimatically highly significant local

wind systems ought to be taken account of adequately in future measures adopted by regional and town planners. In this regard meso-climatic mapping represents a necessary investigation of underlying factors.

/. Problemstellung

Die Erweiterung unserer Siedlungen, das krebsar tige Auswuchern unserer Stadte brachte vielen Men

schen friiher nie gekannte individuelle Wohnverhalt nisse und Erholungsmoglichkeiten. Mit diesen Vorzii

gen ergaben sich auch eine Reihe verschiedener Proble me. In manchen Gebieten schritt die Zersiedlung der Landschaft schon soweit fort, dafi das okologische Gleichgewicht der Naturlandschaft einschneidend ge

stort wurde.

Zu diesen Auswirkungen gehoren auch die Verande rungen des Mesoklimas durch die menschliche Sied

lungstatigkeit. Solche Veranderungen stellen sich meist

erst allmahlich ein. Die langsame Gewohnung an die veranderten klimatischen Verhaltnisse lafit uns die

auslosenden Ursachen nicht sicher erkennen. Uberdies glaubt man, solche Veranderungen der unberechenba

ren langfristigen Wettercntwicklung zuschreiben zu

konnen.

Seit einiger Zeit befafit sich die Stadtklimatologie mit den Fragen der Beeinflussung des Klimas durch

stadtische Siedlungen (siehe u. a. Bach 1970, Eriksen 1971, 1975, Fezer 1975 b, Kratzer 1956, Miess 1974, Nubler 1975, Seitz 1975)1).

Eriksen (1971 s. 259ff.) fiihrt die wesentlichsten anthropogen bedingten klimatischen Veranderungen

in den Stadten auf:

x) Die Literaturangaben beschranken sich hier auf einige Autoren, ein ausfiihrliches Schriften-Verzeichnis findet der

Interessierte bei Eriksen 1975, der auch die nichtdeutsche Literatur auswertet.